Часы на газоразрядных индикаторах / Хабр

В данной статье речь пойдет об изготовлении оригинальных и необычных часов. Их необыкновенность заключается в том, что индикация времени осуществляется при помощи цифровых индикаторных ламп. Таких ламп, когда-то, было выпущено огромное количество, как у нас, так и за рубежом. Использовались они во многих устройствах, начиная от часов и заканчивая измерительной техникой. Но после появления светодиодных индикаторов лампы постепенно вышли из употребления. И вот, благодаря развитию микропроцессорной техники стало возможным создание часов с относительно простой схемой на цифровых индикаторных лампах.

Думаю, не лишним будет сказать, что в основном использовались лампы двух типов: люминесцентные и газоразрядные. К преимуществам люминесцентных индикаторов следует отнести низкое рабочее напряжение и наличие нескольких разрядов в одной лампе (хотя среди газоразрядных тоже встречаются такие экземпляры, но найти их значительно сложнее).

Но все плюсы данного типа ламп перекрывает один огромный минус – наличие люминофора, который со временем выгорает, и свечение тускнеет или прекращается. По этой причине нельзя использовать б/у лампы.

Газоразрядные индикаторы избавлены от этого недостатка, т.к. в них светится газовый разряд. По сути, этот тип ламп представляет собой неоновую лампу с несколькими катодами. Благодаря этому срок службы у газоразрядных индикаторов гораздо выше. Кроме этого, одинаково хорошо работают и новые и б/у лампы (а часто б/у работают лучше). Без недостатков все же не обошлось — рабочее напряжение газоразрядных индикаторов больше 100 В. Но решить вопрос с напряжение гораздо проще, чем с выгорающим люминофором. В интернете такие часы распространены под названием NIXIE CLOCK:

Сами индикаторы выглядят вот так:

Итак, на счет конструктивных особенностей вроде все понятно, теперь приступим к проектированию схемы наших часов. Начнем с проектирования высоковольтного источника напряжения. Тут есть два пути. Первый – применить трансформатор со вторичной обмоткой на 110-120 В. Но такой трансформатор будет либо слишком громоздкий, либо его придется мотать самому (перспектива так себе). Да и напряжение регулировать проблематично. Второй путь – собрать step up преобразователь. Ну тут уж плюсов побольше будет: во-первых, он займет мало места, во-вторых, в нем присутствует защита от КЗ и, в-третьих, можно легко регулировать напряжение на выходе. В общем, есть все, что для счастья надо. Я выбрал второй путь, т.к. искать трансформатор и обмоточный провод никакого желания не было, да и миниатюрности хотелось. Преобразователь решено было собирать на MC34063, т.к. был опыт работы с ней. Получилась вот такая схема:

Сначала она была собрана на макетной плате и показала отличные результаты. Все запустилось сразу и никакой настройки не потребовалось. При питании от 12В. на выходе получилось 175В. В собранном виде блок питания часов выглядит следующим образом:

На плату сразу был установлен линейный стабилизатор LM7805 для питания электроники часов и трансформатор.

Следующим этапом разработки было проектирование схемы включения ламп. В принципе, управление лампами ничем не отличается от управления семисегментными индикаторами, за исключением высокого напряжения. Т.е. достаточно подать положительное напряжение на анод, и соединить с минусом питания соответствующий катод. На этом этапе требуется решить две задачи: согласование уровней МК (5В) и ламп (170В), и переключение катодов ламп (именно они являются цифрами). После некоторого времени размышлений и экспериментов была создана вот такая схема для управления анодами ламп:

А управление катодами осуществляется очень легко, для этого придумали специальную микросхему К155ИД1. Правда, они давно сняты с производства, как и лампы, но купить их не составляет проблем. Т.е. для управления катодами требуется всего лишь подключить их к соответствующим выводам микросхемы и подать на вход данные в двоичном формате. Да, чуть не забыл, питается она от 5В. (ну очень удобная штуковина). Индикацию было решено сделать динамической, т. к. в противном случае пришлось бы ставить К155ИД1 на каждую лампу, а их будет 6 штук. Общая схема получилась такой:

Под каждой лампой я установил яркий светодиод красного цвета свечения (так красивее ). В собранном виде плата выглядит вот так:

Панельки под лампы найти не удалось, поэтому пришлось импровизировать. В итоге были разобраны старые разъемы, похожие на современные COM, из них были извлечены контакты и после некоторых манипуляций с кусачками и надфилем они были впаяны в плату. Для ИН-17 панельки делать не стал, сделал только для ИН-8.
Самое сложное позади, осталось разработать схему “мозга” часов. Для этого я выбрал микроконтроллер Mega8. Ну а дальше все совсем легко, просто берем и подключаем к нему все так, как нам удобно. В итоге в схеме часов появились 3 кнопки для управления, микросхема часов реального времени DS1307, цифровой термометр DS18B20, и пара транзисторов для управления подсветкой. Для удобства анодные ключи подключаем на один порт, в данном случае это порт С.

В собранном виде это выглядит вот так:

На плате есть небольшая ошибка, но в приложенных файлах плат она исправлена. Проводами подпаян разъем для прошивки МК, после прошивки устройства его следует отпаять.

Ну а теперь неплохо было бы нарисовать общую схему. Сказано – сделано, вот она:

А вот так все это выглядит целиком в собранном виде:

Теперь осталось всего лишь написать прошивку для микроконтроллера, что и было сделано. Функционал получился следующий:

Отображение времени, даты и температуры. При кратковременном нажатии кнопки MENU происходит смена режима отображения.

1 режим — только время.
2 режим — время 2 мин. дата 10 сек.
3 режим — время 2 мин. температура 10 сек.
4 режим — время 2 мин. дата 10 сек. температура 10 сек.

При удержании включается настройка времени и даты, переход по настройкам по нажатию кнопки MENU

Максимальное количество датчиков DS18B20 – 2. Если температура не нужна, можно их вообще не ставить, на работу часов это никак не повлияет.

Горячего подключения датчиков не предусмотрено.

При кратковременном нажатии на кнопку UP включается дата на 2 сек. При удержании включается/выключается подсветка.

При кратковременном нажатии на кнопку DOWN включается температура на 2 сек.

С 00:00 до 7:00 яркость понижена.

Работает все это дело вот так:

К проекту прилагаются исходники прошивки. Код содержит комментарии так что изменить функционал будет не трудно. Программа написана в Eclipse, но код без каких-либо изменений компилируется в AVR Studio. МК работает от внутреннего генератора на частоте 8МГц. Фьюзы выставляются вот так:

А в шестнадцатеричном виде вот так: HIGH: D9, LOW: D4

Также прилагаются платы с исправленными ошибками:

Download (MEGA)

Данные часы работают в течение месяца. Никаких проблем в работе выявлено не было. Стабилизатор LM7805 и транзистор преобразователя едва теплые. Трансформатор нагревается градусов до 40, поэтому если планируется установка часов в корпус без вентиляционных отверстий, трансформатор придется взять большей мощности. В моих часах он обеспечивает ток в районе 200мА. Точность хода сильно зависит от примененного кварца на 32,768 КГц. Кварц, купленный в магазине, ставить не желательно. Наилучшие результаты показали кварцы из материнских плат и мобильных телефонов.

Кроме ламп, использованных в моей схеме, можно устанавливать любые другие газоразрядные индикаторы. Для этого придется изменить разводку платы, а для некоторых ламп напряжение повышающего преобразователя и резисторы на анодах.

Внимание: устройство содержит источник высокого напряжения!!! Ток небольшой, но достаточно ощутимый!!! Поэтому при работе с устройством следует соблюдать осторожность!!!

PS Статья первая, где-то мог ошибиться/напутать — пожелания и советы к исправлению приветствуются.

Часы на газоразрядных индикаторах

Творчество

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

20

 Попались мне как то тут на глаза на Pinterest часы на газоразрядных индикаторах от Theodossios Theodoridis он же ZEIGR с довольно неоднозначным дизайном ZEIGR nixie.

  Первой реакцией на это чудо было нечто вроде: «Что это за дичь?», но чем чаще они попадались мне на глаза, тем больше хотелось замутить нечто подобное. Царский подарок в виде индикаторов z573m от старого калькулятора пришелся кстати, ибо на обычных ИН-14 все смотрится не так брутально.

  Повторить дизайн один в один не было целью — слишком много ресурсов и затрат как минимум на фрезеровку и покраску, да и ламп было всего 4, а значит придется обойтись без секундной пары. В роли электронной начинки выбрал известный проект от AlexGyver Гайвер часы, расписано все очень подробно, компоненты легко доступны, а плата собирается и прошивается за вечер. 

 Смоделировал в Fusion360 корпус и добавил всякую железную мелочевку для дизайна, которая была нещадно распилена/разрезана/уничтожена и пущена на антураж.

В нижней части корпуса вставил подсветку из светодиодов, которые в проекте идут для подсветки ламп, но мне без них нравится больше. Короче говоря компоновка вышла мягко говоря плотной, а когда я увидел что часы ZEIGR вообще метр в длину, осознал что впихнуть все в такую коробочку будет непросто — 44 провода внутри трубки диаметром 13 мм, плюс плата и какой никакой крепеж всего этого.  

Неделю я убил на то чтобы проложить провода, тупить в даташитах ламп, паять не туда, коротить сегменты ламп и пр. Печатал из черного PLA и PETG, слоями высотой по 0,2 мм корпус, а мелочевку по 0,14-0,12 соплом 0,4,  и в итоге получил нечто подобное:

P.S. Фотографировал как всегда на тапок, в реальности выглядит гораздо интереснее, особенно лого, оставшееся от дозиметра и год выпуска 1966 под ним.

часы nixie clock ГРИ индикаторы

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

20

Еще больше интересных статей

29

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

Приветствую всех.

Скоро у сестры день рождения. Я живу в другом городе, на сам ДР п…

Читать дальше

19

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

Классичесий побудительный мотив: «дело было вечером, делать было нечего»…А дай, думаю, что-нито на…

Читать дальше

176

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

И снова здравствуйте, уважаемые коллеги!

Начну свой рассказ с шутки юмора п…

Читать дальше

разрядов+индикаторы | Статья о газоразрядных+индикаторах от The Free Dictionary

Газоразрядные+индикаторы | Статья о газоразрядных+индикаторах The Free Dictionary

Газоразрядные+индикаторы | Статья о газоразрядных+индикаторах The Free Dictionary

---

Слово, не найденное в Словаре и Энциклопедии.

Возможно, Вы имели в виду:

Пожалуйста, попробуйте слова отдельно:

газ увольнять индикаторы

Некоторые статьи, соответствующие вашему запросу:

Не можете найти то, что ищете? Попробуйте выполнить поиск по сайту Google или помогите нам улучшить его, отправив свое определение.

Полный браузер ?

• ▲
• Ассоциация газоохлаждаемых реакторов-размножителей
• Замкнутый контур с газовым охлаждением
• Газоохлаждаемый реактор-размножитель на быстрых нейтронах
• Реактор на быстрых нейтронах с газовым охлаждением
• Газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах
• Хранилище газоохлаждаемого топлива
• газоохлаждаемый реактор
• газоохлаждаемый реактор
• газоохлаждаемый реактор
• газоохлаждаемый реактор
• газоохлаждаемый реактор
• Эксперимент с газоохлаждаемым реактором
• Газобаллонный автомобиль
• Коэффициент отклонения газа
• Газодизельный двигатель
• центрифуга газоразрядная
• газоразрядный индикатор
• Индикаторы газоразрядные
• газоразрядная лампа
• газоразрядная лампа

• газоразрядная лампа
• газоразрядная лампа
• газоразрядный лазер
• Источник света газоразрядный
• Источник света газоразрядный
• Источник света газоразрядный
• Газоразрядные источники света
• газоразрядная трубка
• газоразрядная трубка
• газоразрядная трубка
• газоразрядный+индикаторы
• резервуар газонапорный
• газонаполненный
• газонаполненный кабель
• газонаполненный диод
• газонаполненная лампа
• газонаполненная пористость
• счетчик радиации газонаполненный
• Газонаполненный возвратный сепаратор изотопов
• газонаполненный выпрямитель
• газонаполненный термометр

• газонаполненный триод
• Газонаполненная трубка
• Газонаполненная трубка
• Газонаполненная трубка
• Газонаполненная трубка
• газовый
• газовый
• газовый
• Газовый абсорбционный охладитель
• Газовый комбинированный цикл
• газовый водонагреватель
• газопламенная пайка
• Газопламенная обработка
• трубка расходомера газа
• счетчик радиации газовый
• Газофракционирующая установка
• Инженер по безгазу
• Сыворотка против газовой гангрены
• Сыворотка против газовой гангрены
• Сыворотка против газовой гангрены
• ▼

Сайт: Следовать:

Делиться:

Открыть / Закрыть

 

Счетчик среднечастотный с газоразрядными индикаторами (Журнальная статья)

Счетчик среднечастотный с газоразрядными индикаторами (Журнальная статья) | ОСТИ. GOV

перейти к основному содержанию

• Полная запись
• Другое связанное исследование

Одной из наиболее широко используемых единиц в приборах для измерения радиации является среднечастотный аналоговый измеритель. Описана конструкция такого устройства на интегральных микросхемах. Описана схема устройства, содержащего каскад управления с линейными газоразрядными индикаторами типа ИН-13. (tr-автор)

Авторов:

Журина Л С; Захаров Д С; Климашов А А; Хазанов Б И

Дата публикации:

1973-01-01

Исследовательская организация:

Исходная исследовательская организация. не идентифицировано

Идентификатор ОСТИ:

4332543

Номер АНБ:

НСА-29-024258

Тип ресурса:

Журнальная статья

Название журнала:

Тр. Союзного Науч.-Исслед. Инст. Приборостр., д. 22, стр. 77-80

Дополнительная информация журнала:

Прочая информация: ориг. Дата поступления: 30 июня 1974 г.

Страна публикации:

Страна неизвестна/код недоступен

Язык:

Русский

Тема:

N46110* — Приборы для обнаружения излучения — Общие детекторы и мониторы; *СЧЕТНЫЕ ЦЕПИ; *ДЕТЕКТОРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ-СЧЁТНЫЕ ЦЕПИ; АНАЛОГОВЫЕ СИСТЕМЫ; ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ

---

Форматы цитирования

• MLA
• АПА
• Чикаго
• БибТекс

Журина Л. С., Захаров Д.С., Климашов А.А., Хазанов Б.И. Счетчик среднечастотный с газоразрядными индикаторами . Страна неизвестна/Код недоступен: N. p., 1973. Веб.

Копировать в буфер обмена

Журина Л.С., Захаров Д.С., Климашов А.А., Хазанов Б.И. Счетчик среднечастотный с газоразрядными индикаторами . Страна неизвестна/код недоступен.

Копировать в буфер обмена

Журина Л.С., Захаров Д.С., Климашов А.А., Хазанов Б.И. 1973. «Среднечастотный счетчик с газоразрядными индикаторами». Страна неизвестна/код недоступен.

Копировать в буфер обмена

@статья{osti_4332543,
title = {Среднечастотный счетчик с газоразрядными индикаторами},
автор = {Журина Л. С., Захаров Д.С., Климашов А.А., Хазанов Б.И.},
abstractNote = {Одним из наиболее широко используемых устройств для измерения радиации является среднечастотный аналоговый измеритель. Описана конструкция такого устройства на интегральных микросхемах. Описана схема устройства, содержащего каскад управления с линейными газоразрядными индикаторами типа ИН-13. (tr-авт.)},
дои = {},
URL = {https://www.osti.gov/biblio/4332543}, журнал = {Тр. Союзного Науч.-Исслед. Инст. Приборостр., д. 22, стр. 77-80},
номер = ,
объем = ,
place = {Страна неизвестна/Код недоступен},
год = {1973},
месяц = ​​{1}
}

Копировать в буфер обмена

---

Найти в Google Scholar

Найдите в WorldCat библиотеки, в которых может храниться этот журнал

---

Экспорт метаданных

Сохранить в моей библиотеке

Вы должны войти в систему или создать учетную запись, чтобы сохранять документы в своей библиотеке.